Valutazione dell'attività antimicrobica di packaging alimentari a base di biopolimeri arricchiti con antiossidanti di origine naturale.

Abstract

L'attività di ricerca mira a valutare l'azione antimicrobica esercitata da molecole bioattive estratte da rifiuti agroalimentari e caricate in imballaggi attivi a base biologica. L'attività antimicrobica (AMA) è stata valutata su un ceppo commensale (Escherichia coli) per esplorare la potenziale applicazione degli imballaggi attivi prodotti per il miglioramento della shelf life degli alimenti. Il metodo di diffusione in agar è stato applicato per valutare l'AMA di due tipi di imballaggi attivi (acido polilattico (PLA) e film di zeina) prodotti mediante fusione con solvente e caricati con estratto di fondi di caffè esausti (SCG). In primo luogo, sono stati testati gli AMA dei film di PLA e Zein contro l'E.coli e i risultati indicano che questi campioni di film non hanno mostrato un AMA contro l'E.coli. Per capire se questo risultato può essere legato ai composti attivi recuperati dal SCG e caricati sui film, in secondo luogo è stato testato l'AMA dell'estratto acquoso grezzo di caffè contro E.coli, riscontrando un'assenza di AMA. Infine, è stato testato il saggio AMA dell'estratto acquoso di caffè grezzo con l'aggiunta di una fase di filtrazione e di riscaldamento, e i risultati indicano la presenza di AMA.I risultati di questo lavoro mostrano che l'estratto di SCG può essere un'interessante fonte di composti bioattivi con AMA e rappresenta un'opportunità per lo sviluppo di prodotti a valore aggiunto, tra cui il packaging alimentare attivo. Ulteriori ricerche sono necessarie per comprendere i diversi parametri che possono influenzare la bioattività della complessa miscela di composti quantificati nell'estratto di SCG. Si suggerisce una ricerca futura che preveda l'aumento della concentrazione di composti bioattivi presenti nell'SCG e caricati su film, per poi valutare l'AMA di questi film contro diversi tipi di microrganismi patogeni, compresi i batteri gram positivi.

This research activity aims to assess the antimicrobial action exhibited by bioactive molecules extracted from agri-food waste and loaded into bio-based active packaging.The antimicrobial activity (AMA) has been evaluated on a commensal strain (Escherichia coli) to explore the potential application of the produced active packaging for the improvement of food shelf life.The agar diffusion method was applied to evaluate the AMA of two types of active packaging (poly-lactic acid (PLA) and zein films) produced by solvent casting and loaded with spent coffee grounds extract (SCG). Firstly, AMA of PLA and Zein films, against E.coli were tested and the results indicate that these films samples did not show an AMA against E.coli.For the purpose of understanding whether this result can be linked to the active compounds recovered from SCG and loaded to films, secondly, the AMA assay of the crude aqueous coffee extract against E.coli was tested, finding an absence of AMA. Since that several previous works reported that the complex mixture of compounds found in SCG is able to act as a suitable antimicrobial agent and various factors can affect the content and amount of this compounds, finally, the AMA assay of the crude aqueous coffee extract with addition of a filtration and heating steps, were tested and the results indicate the presence of AMA.The results of this work show that SCG extract may be an interesting source of bioactive compounds with AMA and represents an opportunity for the development of value-added products including active food packaging. Further research is needed to understand the different parameters that can influence the bioactivity of the complex mixture of compounds quantified in SCG extract.Future research is suggested with the increasing the concentration of bioactive compounds present in SCG and loaded to films and after that the AMA of these films will be evaluated against several types of pathogenic microorganisms including gram positive bacteria.